Investigations for safety assessment of welded components made of 15 NiCuMoNb 5 (WB 36) with respect to operation-induced loss in toughness
Description
The welded products used for the investigations reported, relating to operation-induced changes of materials properties at operating temperatures exceeding 300 C, are a sheet and two seamless pipes, each not used, and two burn-out specimens taken from one out of four boiler cylinders with circumferential and longitudinal welded seams dismantled after 57,000 operating hours. Except for the sheet which meets practically all quality requirements of the KTA safety code, the quality of the products examined corresponds to that of older LWR plants. In the two burner cylinder specimens, an operating temperature of 350 C induced a varying increase in the strength of materials, accompanied by a decrease in the impact energy, primarily in the transition zone. Such changes could be observed also in the three non-used welded specimens, after long-term annealing treatments from 18,000 h at 335 C up to a maximum of 3,000 h at 400 C. Whereas the operation-induced increase in materials strength in most cases was within the values known to be normal, the impact energy values at 0 C were below the value of ≥31 J required in the VdTUeV-WB.377 publication. This effect was sometimes found also in the optimized welded specimens, for which the impact energy should be ≥41 J according to KTA 3211.1, although their impact energy values were distinctly higher than in the conventional specimens. The operation-induced changes in the materials' toughness (KIJ values) were even more serious than those in the impact energy, both in the transition zone as well as at Charpy upper-shelf energies, with the decrease being particularly clear at 350 C
Availability note (English)
Available from TIB Hannover: RO 3190(521)Abstract (German)
Fuer die Untersuchungen zur sicherheitstechnischen Bewertung von geschweissten Erzeugnissen aus Werkstoff 15 NiCuMoNb 5 (WSB 62 bzw. WB 36) im Hinblick auf eine betriebsbedingte Veraenderung der Werkstoffeigenschaften oberhalb 300 C standen ein Blech und zwei nahtlose Rohre, jeweils im Neuzustand, sowie zwei Ausbraende aus einer von vier, nach 57.000 Betriebsstunden stillgelegten Kesseltrommeln mit Laengs- und Rundnaehten zur Verfuegung. Mit Ausnahme des Bleches, das die Anforderungen des KTA-Regelwerks praktisch erfuellt, entsprechen die Erzeugnisse der Qualitaet, wie sie in aelteren LWR-Anlagen vorliegt. Bei den beiden Kesseltrommelschmelzen fuehrte eine Betriebstemperatur von 350 C zu einer unterschiedlichen Erhoehung der Festigkeitswerte und einer damit verbundenen Verschlechterung der Kerbschlagarbeit vor allem im Uebergangsgebiet. Derartige Veraenderungen konnten auch bei den drei im Neuzustand vorliegenden Schmelzen nach Langzeitgluehungen von 18.000 h bei 335 C und maximal 3.000 h bei 400 C beobachtet werden. Waehrend sich die betriebsbedingte Festigkeitserhoehung in den meisten Faellen innerhalb des fuer den Werkstoff gueltigen Bereichs bewegt, wird bei der Kerbschlagarbeit der Anforderungswert nach VdTUeV-WB.377 von ≥31 J bei 0 C nicht mehr erreicht. Dies kann auch bei den optimierten Schmelzen entsprechend KTA 3211.1 mit einem Anforderungswert von ≥41 J eintreten, obwohl hier die Kerbschlagarbeit generell deutlich hoeher liegt als bei den konventionellen Schmelzen. Beim zaehbruchmechanischen Verhalten (KIJ-Werte) wirkt sich die betriebsbedingte Veraenderung des Werkstoffs noch deutlicher aus als bei der Kerbschlagarbeit und zwar sowohl im Uebergangsbereich als auch in der Hochlage, wo bei 350 C der Abfall am ausgepraegtesten ist. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Untersuchungen zur sicherheitstechnischen Bewertung von geschweissten Komponenten aus Werkstoff 15 NiCuMoNb 5 (WB 36) im Hinblick auf die Zaehigkeitsabnahme unter Betriebsbeanspruchung
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 172 p.
- Series
- Schriftenreihe Reaktorsicherheit und Strahlenschutz. Ergebnisberichte, Untersuchungen, Studien, Gutachten
- ISSN
- 0724-3316
- Report number
- BMU--1998-521
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 30021726
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- ANNEALING; COPPER ADDITIONS; CREEP; FRACTURE PROPERTIES; IMPACT STRENGTH; LOW ALLOY STEELS; METALLOGRAPHY; MICROSTRUCTURE; MOLYBDENUM ADDITIONS; NICKEL ALLOYS; NIOBIUM ADDITIONS; TENSILE PROPERTIES; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; TUBES; WELDED JOINTS
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRON MICROSCOPY; HEAT TREATMENTS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; JOINTS; MECHANICAL PROPERTIES; MICROSCOPY; STEELS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Project Number BMU SR 2239